Интерфейсы подключения периферийных устройств
Несмотря на то, что большинство наших читателей неплохо разбирается в компьютерной технике, похоже, что назрела необходимость в подобном общеобразовательном цикле статей. Дело в том, что, в области хай-тек, как в никакой иной, скорость внедрения новых технологий крайне высока. Настолько высока, что сегодняшние разработки нередко мирно сосуществуют со вчерашними и даже позавчерашними. В результате на рынке одновременно присутствует масса вариантов периферийных устройств с самыми различными интерфейсами. Чем они друг от друга отличаются, что из этого следует, какие подводные камни могут ожидать пользователя запутаться способны даже специалисты, не говоря уже о тех, кто просто не так давно купил себе компьютер, а теперь желает что-то в нем поменять (или наоборот поменять сам компьютер, оставив в покое уже купленные периферийные устройства). Обзоры же конкретного оборудования не лучшее место для обсуждения различий, так что обычно мы просто пишем, что какое-либо устройство имеет тот или иной интерфейс, не вдаваясь в подробности. Ну а сейчас как раз ими мы и займемся. И начнем с мышей, поскольку меняется это оборудование не так уж и редко, да и бардака на этом сегменте рынка больше всего.
С самого начала одно общее замечание следует четко разделять интерфейс подключения и интерфейс передачи данных. В случае проводных устройств этим нюансом можно пренебречь мышь, клавиатура или иное оборудование жестко привязано кабелем к соответствующему порту. Для беспроводной же периферии интерфейсы подключения остаются теми же PS/2, COM, LPT, USB и так далее, но к порту подключается только ресивер, а сама мышь обменивается с ним данными при помощи радиоканала или инфракрасных лучей. С этим тесно связан миф первый:
Беспроводные устройства существенно отличаются от проводных.
На самом деле, это не так. Независимо от конкретного интерфейса передачи данных, подключенная к PS/2-порту мышь (непосредственно или через ресивер) для компьютера является «Мышью PS/2». Компьютер вообще не делает между ними разницы в случае использования «простых» ресиверов. Ситуация отличается в случае Bluetooth, но как раз из-за того, что в этом случае применяется не пассивный ресивер, а Bluetooth-адаптер и само периферийное устройство использует Bluetooth именно в качестве интерфейса подключения (т.е. схема здесь совсем иная, нежели в случае простых беспроводных устройств). Во всех же остальных случаях все просто, несмотря на то, что я уже разок услышал, что «беспроводные мыши не работают в DOS». Все не так! Если ваша операционная система вообще поддерживает последовательную, PS/2 или USB-мышь, то она будет точно также работать и с беспроводной моделью, ресивер которой подключается к соответствующему порту. И характеристики будут у беспроводной мыши такими же, как и в случае проводной (разумеется, те, для которых ограничивающим фактором не станет интерфейс передачи данных). То же самое касается и клавиатур, джойстиков, рулей, принтеров и прочего внешнего оборудования.
Ну а теперь разделавшись с зачатками общей мифологии, перейдем непосредственно к мышам. Интерфейсы мы будем рассматривать в хронологическом порядке.
Периферийное устройство компьютера
Основополагающие части архитектуры каждого современного ПК с любым типом процессора, (будь то x86 или ARM), включая ноутбуки, неттопы, барбоны, десктопы и даже планшеты — процессор, оперативная память, чипсет (иногда со встроенным чипсетом) и видеоадаптер, блок питания, корпус. А все, что предназначено для взаимодействия с этой архитектурой извне, называется периферийным устройством. В любой системе их несколько. Самые главные из них, безусловно, жесткий диск, монитор (либо тачпад в случае планшетного ПК), клавиатура, мышь и сетевой адаптер.
В свою очередь, любые периферийные устройства подразделяются на внутренние и внешние. Все, что внутри корпуса, включая жесткий диск, сетевой адаптер, привод для чтения CD/DVD-дисков, разумеется, внутренние периферийные устройства. Мышь, клавиатура, монитор, веб-камера, сканер, принтер и относятся к внешней периферии.
Но основное различие не в методе установки разных устройств, а в архитектуре этих типов оборудования. Дело в том, что каждое внутреннее периферийное устройство имеет свою управляющую интегральную микросхему — контроллер. В отличие от них, внешние устройства подключаются к портам ввода-вывода. Этот компонент отвечает за взаимодействие внешних периферийных устройств, а также служит для них контроллером. При подключении такого устройства средствами контроллера и операционной системы производится его автоматическое определение. Примером тому может служить USB контроллер материнской платы, всякий раз корректно определяющий USB мышь, 3g модем, Bluetooth адаптер, принтер и так далее.
Также можно выделить предельно обобщенный принцип работы разных типов периферийных устройств — все они подключатся к общей шине, в итоге взаимодействующей с чипсетом, процессором и оперативной памятью системы. Эта архитектура неизменна уже почти 30 лет и применялась, начиная еще с IBM AT. Так что любой современный ПК построен на принципах, проверенных временем.
Эта универсальная схема обеспечивает производительность процессора в полном объеме, поскольку контроллеры работают с той же скоростью, компенсируя относительную неторопливость периферийного оборудования.
Кроме того, некоторые устройства (жесткие диски относятся к их числу) способны взаимодействовать напрямую с оперативной памятью, минуя процессор. Это значительно минимизирует нагрузку на него.
Другое периферийное оборудование может быть оснащено собственным объемом оперативной памяти, а также мощным процессором. Яркий пример этому — современные видеокарты, грозящие обогнать по производительности процессор. Это значительно разгружает основной процессор и оперативную память.
Современные игровые ПК особенно требовательны к этому типу устройств — ведь им необходимо обеспечивать огромный массив эффектов в навороченных играх.
Таким образом, периферийное устройство ПК — это любое оборудование, которое взаимодействует с внешним миром.
П11. К главе 9 «Подключение и настройка аппаратных устройств»
П11. К главе 9 «Подключение и настройка аппаратных устройств» 1. Guido Gonzato, «Configuration HOWTO» v1.2.6, 19 January 1999. Обновленную версию этого документа вы можете найти по адресу http://sunsite.unc.edu/mdw/HOWTO, а русский перевод — на сервере linux.webclub.ru. 2. А. Мичурин, «Управление консолью Linux».
7.4. Подключение и конфигурирование аппаратных устройств 7.4.1. Ядро и поддержка устройств Ядро ОС Linux может быть собрано как монолитное или модульное. Монолитное ядро — это один большой файл, в который включены сразу все возможности, заложенные в данную версию ядра. Оно без
Как подключить периферийные устройства к компьютеру? Виды разъемов компьютера.
И так, у нас есть системный блок, монитор, клавиатура с мышью и различные периферийные устройства. Давайте разберемся, что и куда подключается.
Как мы уже знаем, материнская плата — это главная плата компьютера. На нее устанавливается процессор, оперативная память и дополнительные устройства, такие как видеокарта, сетевая или звуковая карты. Также эти устройства могут быть уже встроены в материнскую плату (интегрированы в нее).
Материнские платы проектируются так, чтобы разъемы интегрированных и установленных в них устройств размещались с одной стороны. Соответственно компьютерные корпуса проектируются таким образом, чтобы все основные разъемы выводились на заднюю панель корпуса. Некоторые наиболее популярные разъемы могут выводиться и на переднюю панель (например, разъем подключения наушников или USB-разъем).
Различные модели материнских плат и дополнительных устройств, которые на них устанавливаются, могут иметь различные разъемы. Но есть группа разъемов, которые с большой долей вероятности вы найдете на задней панели своего компьютера.
Задняя панель компьютера
Внимание! Перед подключением устройств к компьютеру обязательно убедитесь, что устройство и сам компьютер выключены. При подключении включенных устройств возникает угроза повреждения микросхем устройства, а соответственно и выхода устройства из строя.
И так, для подключения клавиатуры и мыши используются разъемы, которые называют PS/2 .
Эти разъемы отличаются только цветом: зеленый предназначен для мыши, а фиолетовый для клавиатуры. Как правило, коннектор мыши и клавиатуры также имеют зеленый и фиолетовый цвет. Все чаще используются мыши и клавиатуры, использующие разъем USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина). Этот разъем стал очень популярным и с помощью него к компьютеру подключается огромное количество различных устройств, начиная с флэшек, внешних жестких дисков и заканчивая принтерами, сканерами, фотоаппаратами и видеокамерами.
Разъем USB, в отличие от других разъемов компьютера, позволяет подключать и отключать устройства во время работы компьютера. После подключения устройства к компьютеру операционная система автоматически определяет устройство и пытается самостоятельно найти и установить на компьютер дополнительные программы-драйвера, позволяющие управлять устройством с помощью операционной системы. Если операционной системе не удается самостоятельно найти необходимый драйвер, то она обратится за вашей помощью, вызвав соответствующее диалоговое окно на экран монитора. USB разъемы стали настолько популярны, что на современные материнские платы устанавливают по 2, 4, 6 и даже 8 разъемов. Часто производители компьютерных корпусов размещают на передней панели компьютера несколько USB-разъемов для более удобного подключения флэшек, фотоаппаратов и др. устройств.
Далее рассмотрим наиболее важный разъем, предназначенный для подключения монитора. Этот разъем обычно находится на видеокарте, которая находится внутри системного блока (установлена на материнскую плату). В недорогих офисных компьютерах видеокарта может быть интегрирована в материнскую плату и разъем для подключения монитора может находиться в другом месте на задней панели корпуса. Для подключения монитора существуют два разъема — аналоговый (VGA или D-Sub) и цифровой (DVI, Digital Video Interface).
Разъемы DVI и VGA
Кабель для подключения монитора к компьютеру обычно идет в комплекте с монитором.
Кабель D-Sub (VGA)
Если у вас LCD монитор, т.е. жидкокристаллический, то имеет смысл сразу подключать монитор к разъему DVI. Дело в том, что видеокарта формирует цифровые сигналы, с которыми работают LCD мониторы. CRT-мониторы (в которых установлена электронно-лучевая трубка) используют аналоговый сигнал. Поэтому на видеокартах есть преобразователь цифрового сигнала в аналоговый (разъем VGA). Если вы подключаете LCD монитор к аналоговому разъему D-Sub, то сигнал проходит двойное преобразование, сначала из цифрового в аналоговый и затем в самом мониторе обратно в цифровой. Как известно любое преобразование происходит с потерей информации, т.е. с потерей качества. Скорее всего, потерю качества картинки на мониторе вы просто не увидите, но все же логичней использовать разъемы по их назначению.
И так, для подключения монитора к системному блоку воспользуйтесь соответствующим кабелем (с разъемами D-Sub или DVI). Один конец кабеля подключается к монитору, второй к разъему на видеокарте. Для предотвращения случайного отсоединения кабеля разъемы часто имеют винты, которыми можно его зафиксировать.
Еще встречаются так называемые универсальные порты COM (Communication port – коммуникационный порт) и LPT (Line Printer – построчный принтер). COM-порт, который также называют последовательным портом, уже практически вышел из употребления. Ранее он использовался для подключения модема или компьютерной мыши. Сейчас можно встретить источники бесперебойного питания, которые подключаются к компьютеру через COM-порт. Этим самым вы получаете возможность управлять ИБП через специальную программу, которая идет в комплекте с источником. COM-порт располагается обычно на материнской плате и их может быть несколько.
LPT-порт, который также называют параллельным портом, так же практически не используется. Ранее он использовался в основном для подключения принтеров. В настоящее время практически все современные принтеры подключаются к компьютеру через USB-порт.
Статьи к прочтению:
Классификация Вопросы организации ввода/вывода в вычислительной системе иногда оказываются вне внимания потребителей. Это привело к тому, что при оценке…
Устройства ввода информации Клавиатура устройство ввода данных в компьютер. Джойстик представляет собой ручку управления. Трекбол (шаровой манипулятор) -…
Оборудование, выходящее за рамки классификации
Есть ряд устройств, совмещающих в себе разные функции периферийных устройств.
- Реобас оптимизирует энергопотребление и снижает шума, управляя вентиляторами, работающими с разными модулями системного блока. Это может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме с помощью регуляторов на наружной панели – здесь реобас проявляет себя как устройство ввода. Но, многие модели оснащены дисплеями, отражающими частоту вращения кулера и температуру. По этому свойству их уже можно отнести ко 2-й группе.
- Такой же многофункциональной является головная гарнитура (наушники + микрофон).
- Отдельного внимания достойны устройства для работы в сети. Это может быть модем, для подключения к глобальному пространству Интернета, или маршрутизатор, для объединения компьютеров в офисе. Здесь все сразу: ввод и вывод информации, и ее хранение на локальных или облачных серверах.
Подключение оборудования – обязательное условие его использования
Говоря о периферийных устройствах невозможно обойти тему их подключения к персональному компьютеру. Поэтому я отдельно остановлюсь на разъемах и беспроводных каналах.
- Фиолетовый и зеленый PS/2 вход для клавиатуры и мыши все еще присутствует на некоторых системниках. Но используется все реже.
- Для работы с аналоговым стереозвуком предназначены специфические круглые разъемы «джеки». Они обозначаются розовым (для микрофона) и салатовым (для наушников или колонок) цветом.
- Для видео кое-где еще используют VGA и DVI, но все-таки основным источником качественного цифрового сигнала является DisplayPort и HDMI. Последний у нас более распространен, поэтому с его помощью вы можете транслировать и многоканальный звук.
- Основное назначение Ethernet порта – работа с сетью.
Но самым универсальным и востребованным является USB разъем. Через него сейчас подключается практически все: клава, мышь, видеокамера, принтеры. Но самое главное – под него сделано все беспроводное оборудование. Не многие компы оснащены радиомодудями. Поэтому, гораздо проще вставить Блютуз или Wi-Fi адаптер в USB, и освободиться от кучи ненужных проводов.
Мне кажется, я перечислил все основные периферийные устройства компьютера, без которого представить современный компьютер невозможно.
Почти по каждому на моём сайте вы найдете интересную дополнительную информацию.
